Digitale Technologien für hybride Leichtbaustrukturen

Projektbeschreibung

Das Projekt entschlüsselt am Beispiel einer Prozesskette zur Herstellung von Tape-verstärkten Leichtmetallprofilen die Prozessparameter-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen (PSE-Beziehungen) mittels Simulation für die Nutzung in digitalen Zwillingen. Das gewonnene Knowhow dient der Ableitung eines anwendungsspezifischen, webbasierten Simulations- und Auslegungstools, das ohne besonderes Expertenwissen bedient werden kann und im Vorhaben erstmals direkt für eine standortübergreifende Steuerung der Teilprozesse dienen soll.

Ziel

Das Ziel der Tape-Entwicklung ist dabei eine seriennahe Technologie zur Herstellung faserverstärkter thermoplastischer Halbzeuge. Solche Tapes ermöglichen eine automatisierte Herstellungs- und Prozesstechnologie mit kurzen Herstellungszeiten beginnend mit der Compoundierung spezifischer Thermoplaste, die auf die spätere Anwendung mit Leichtmetallkomponenten abgestimmt sind. Die Herstellung der Tape-Halbzeuge erfolgt dann mit endlosen Glas- oder Kohlenstofffasern zu dünnen unidirektional verstärkten imprägnierten UD-Tapes mit anschließender Konfektionierung.

Da sowohl die Halbzeugherstellung als auch deren Verarbeitung vielfältige sensitive Prozessparameter beinhalten, werden die unterschiedlichen Konfigurationen anhand von werkstoffmechanischen Analysen bewertet und in einem umfangreichen Prozessparameterkatalog materialspezifisch zusammengefasst.

Weitere Schwerpunkte sind zerstörungsfreie online-Prüfverfahren und Bauteildiagnosen.

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